提起OLED屏幕,很多人脑海里首先浮现的印象都少不了烧屏、PWM“伤眼”调光...这其实是一种误区,依傍有机物自发光显示的OLED屏幕,烧屏是一个不可规避的硬伤。但是先进的PWM调光方式对眼睛的影响,大多数人存在误解。
同样是采用PWM调光,LCD屏深藏功与名,但三星AMOLED屏幕却几乎以频闪伤眼著称。之所以会出现这么大的反差,是因为三星的取舍,在AMOLED屏幕上采用了低频PWM调光,而LCD屏幕在低亮度时虽然也会采用PWM调光,但调光频率远高于AMOLED屏幕。相对于往年机型小米8LCD屏高达2KHz的调光频率,三星S20系列至今采用的240Hz调光频率显得捉襟见肘。
首先了解手机显示屏使用最多的PWM调光和DC调光
PWM全称为Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)。PWM调光就是让屏幕保持“亮-暗-亮”的周期性闪烁,通过调节闪烁频率的占空比来实现等效亮度调节,用取巧的方法“欺骗”人眼。OLED屏幕闪烁中的每一次点亮屏幕都是100%亮度,只是通过调节闪烁周期中亮和暗时间的占比,来为人眼呈现一种降低亮度的感觉。等同频率的闪烁,80%的占空比即会呈现80%亮度的效果,依次类推...
DC调光则相对简单,通过改变屏幕模组的电功率改变亮度,基于手机的直流供电实现无级调节,是真正意义上的调光。
为何OLED屏幕必须采用PWM调光呢?
这源于OLED屏幕的显示原理,以三星钻石排列的AMOLED屏幕为例,屏幕的每一个发光阵列由R、G、B三个子像素点组成,每个像素点里存放着特定的有机物,在通电时,改变功率可以独立点亮每个子像素发出不同的颜色,由于有机物的不稳定性,在长时间的通电情况下会出现不同程度的分解,就会出现烧屏现象。出于对烧屏和材料发光能力的考量,发光阵列中的子像素点往往需要存放不等量的有机物。由于发光物质的性质和含量不同,会使颜色随亮度的改变呈现非线性变化,导致偏色,抹布屏就是OLED屏幕采用DC调光的产物。所以OLED就不得不采用PWM调光,让屏幕的每一次点亮都以100%亮度显示,通过调节闪烁频率的占空比实现所谓的调光,以此,最大限度地保证了色彩准确度,显示效果不打折扣。
PWM调光的频闪就一定对人眼有害吗?
从这个世界上出现了交流电和白炽灯开始,闪烁便与人们形影不离,但却并未对人造成负面影响。闪烁对人体有害的论题,似乎是从显示屏的兴起开始被人们广泛流传,这其中的原因还要归结于闪烁的方式不同。
交流发电输出的电信号属于模拟信号,电流呈正弦曲线连续变化,且白炽灯发光材料的余晖效应时间持续较长,闪烁的影响被降到了最低。而现阶段显示屏的PWM调光,屏幕的点亮熄灭由数字信号控制,且OLED屏幕响应极快,反映到屏幕上就是真切的闪烁。人眼能观测到的闪烁频率是有极限的,闪烁也并非一定有害,一般在80Hz以上的闪烁人眼就观察不到了,但不排除不同距离和角度的影响,会间接导致人眼的疲劳。按照IEEE提出的标准,低健康风险的频闪应该保持在1250Hz以上。
LCD屏幕其实也有很多在采用PWM调光
LCD屏幕显示的光线由背光板提供,背光板只有全部点亮和全部熄灭两种状态,但亮度可以通过调节背光板的功率来改变,也就是所谓的DC调光。LCD屏因为发光原理的优势可以实现全程DC调光,而实际上,市面上鲜有采用全程DC调光的手机。这个世界上没有什么是绝对的,LCD屏通过DC调光,在亮度降到足够低时,同样会出现色彩失准的问题,为了达到色彩的高度还原,大多数LCD屏会在低亮度时进入PWM调光模式,也有少部分会采用全程PWM调光。但值得注意的是,LCD的调光频率动辄2000Hz上下,如此高的频率人眼根本察觉不到,所以很多人对OLED屏幕采用PWM调光嗤之以鼻,却对同样调光方式的LCD屏不闻不问。
OLED屏幕低亮度频闪是因为降低调光频率?未必!
低亮度频闪应该是三星A屏遇到的最多的问题,原本调光频率就低,在低亮度时还会再降低频率,岂不是很过分?这种理解是片面的。
之所以低亮度会使部分人察觉到频闪,一部分原因是此时频闪的占空比已经降到了很低的比例,屏幕单周期熄灭时间被拓长到接近一个周期时间,近似于将调光频率降低了一倍的效果,100Hz左右的闪烁频率,对敏感群体来说,感知已经非常明显,当然实际情况要更复杂。
三星不在高端旗舰上采用高频调光,难道是技术问题?
采用AMOLED屏幕的荣耀30pro+,调光频率高达1440Hz,这一频率的PWM调光是很亲和人眼的。
这也说明了AMOLED屏幕并非不能采用高频调光。三星作为屏幕供应商中的巨头,有所取舍必然有他的考虑,但也不排除成本原因。
关于哪种调光方式伤眼,现阶段并没有定论
归根结底,消费者关心屏幕调光方式,更多是为用眼健康考虑。OLED低频PWM调光必然对眼睛有负面影响,但自始至终背光板全亮的LCD屏,对眼睛的伤害也不见得就比OLED小。总的来说,没有不伤眼的屏幕,只是对人眼的伤害程度不同,与其关心屏幕调光方式,不如养成良好的用眼习惯。